Klebsiella pneumoniae bacteria. Colored scanning electron micrograph (SEM) of Klebsiella pneumoniae bacteria with a neutrophil, a type of white blood cell involved in defense against bacterial infections. K. pneumoniae is one of several bacteria that can cause pneumonia (lung inflammation). It causes a severe form that can be a complication of chronic lung diseases. K. pneumoniae is also a multidrug-resistant bacterium that can cause severe hospital-acquired infections.

Micróbio que embebedou homem pode ajudar a explicar doença hepática comum

 

Um homem na China que, depois de comer refeições ricas em carboidratos ou açucaradas, ficou tão intoxicado que desmaiou, levou os pesquisadores a descobrir cepas de bactérias no intestino humano que poderiam ser um importante impulsionador da doença hepática mais comum do mundo.

Um homem na China que, depois de comer refeições ricas em carboidratos ou açucaradas, ficou tão intoxicado que desmaiou, levou os pesquisadores a descobrir cepas de bactérias no intestino humano que poderiam ser um importante impulsionador da doença hepática mais comum do mundo.

Essa condição, doença hepática gordurosa não alcoólica (NAFLD), afeta cerca de 1 bilhão de pessoas em todo o mundo e quase uma em cada três americanos. O excesso de gordura nas células do fígado, característica da doença, geralmente não causa sintomas, mas em cerca de 25% das pessoas com DHGNA, o acúmulo progride e às vezes causa cirrose ou câncer de fígado com risco de vida. Os cientistas descobriram que a doença estranha do homem chinês decorre de bactérias intestinais que sintetizam álcool de suas refeições. Pesquisadores dizem que a descoberta pode levar a melhores maneiras de prever quem desenvolverá formas graves de DHGNA e pode até sugerir maneiras de impedir sua progressão.

Obesidade, diabetes e outras condições estão associadas à DHGNA, mas nenhum mecanismo subjacente explica por que a gordura se acumula no fígado de tantas pessoas. Alguns estudos ligaram as bactérias intestinais ao NAFLD, mas a ideia permaneceu controversa. A complexidade da flora intestinal torna difícil classificar as contribuições de uma única espécie. A nova descoberta, publicada hoje no Cell Metabolism, concentra-se em uma nova cepa de Klebsiella pneumoniae que predomina em uma pequena coorte de pacientes com DHGNA e também causou danos no fígado em experimentos com ratos. “Eu tenho que admitir que isso é impressionante”, diz o especialista em doenças infecciosas David Haslam, do Hospital Medical Center de Cincinnati, em Ohio, que tem sido cauteloso com as tentativas anteriores de vincular os micróbios intestinais ao NAFLD.

Jing Yuan, microbiologista do Instituto Capital de Pediatria de Pequim e principal autora do artigo, diz que ela e seus colegas ficaram intrigados em junho de 2014, quando um homem de 27 anos procurou atendimento em Pequim por ataques de intoxicação inexplicável que datavam de volta 10 anos e estava piorando. Alguns achavam que ele devia ser um bebedor de armário, e sua mãe regularmente o fazia usar um bafômetro. Isso mostrava altos níveis de álcool no sangue, mesmo quando ela tinha certeza de que ele não havia tomado álcool. Ainda mais estranho, quando bebia várias colas, às vezes ficava bêbado.

Os médicos já haviam diagnosticado o problema de intoxicação do homem como síndrome da autocervejaria, uma condição raramente relatada na qual as pessoas ficam bêbadas com alimentos ricos em amido ou açúcar. Pensa-se que seja causado pela fermentação intestinal, auxiliada por uma abundância de leveduras. Mas o tratamento antifúngico não teve efeito sobre o homem. As biópsias hepáticas mostraram que ele apresentava esteato-hepatite não alcoólica (NASH), a forma grave de DHGNA. Ele foi transferido para a unidade de terapia intensiva e observado de perto. Os médicos observaram que depois que ele comia uma refeição rica em açúcar, seu nível de álcool no sangue subia para 400 miligramas por decilitro. “Isso equivale a 15 doses de 40% de uísque [à prova de 80]”, diz Yuan.

Como alguns outros micróbios podem metabolizar açúcares em álcool, Yuan e colegas analisaram 14 amostras de fezes do homem colhidas em momentos diferentes para fragmentos de DNA bacteriano de espécies específicas. Eles descobriram que, quando ele estava mais intoxicado, 18,8% das bactérias em uma amostra eram K. pneumoniae, um aumento de 900 vezes em relação ao normal. Quando colocam essas bactérias em um meio de levedura e açúcar, elas podem isolar as cepas da bactéria que produzem níveis altos, médios ou baixos de álcool.

Isso equivale a 15 doses de 40% de uísque [à prova de 80].

Jing Yuan, Instituto Capital de Pediatria

Os pesquisadores analisaram as fezes de 43 pacientes com DHGNA, 32 dos quais tinham a forma grave, e as compararam com 48 pessoas saudáveis. A equipe encontrou altos níveis de estirpes de K. pneumoniae com alto teor de álcool (HiAlc) ou álcool médio em amostras de 61% dos pacientes versus 6% dos controles.

Para investigar se esses micróbios intestinais podem explicar a doença hepática, os pesquisadores alimentaram os ratos HiAlc K. pneumoniae, álcool ou uma mistura de levedura e açúcar como controle. Em 4 semanas, o rato que recebeu a bactéria ou o álcool tinha evidências de danos no fígado, mas os outros não. Os pesquisadores também colocaram micróbios do paciente original em camundongos criados livres de germes. Mais uma vez, os animais sofreram danos no fígado. “Os estudos são feitos com cuidado e os resultados são bastante convincentes”, diz o gastroenterologista Anna Mae Diehl, cujo laboratório na Universidade Duke em Durham, Carolina do Norte, é especializado em NAFLD.

Vírus conhecidos como fagos podem matar bactérias específicas. Nos camundongos infectados com HiAlc pré-tratados com os fagos que visam essas bactérias, os roedores não sofreram nenhuma anormalidade hepática detectável. “Isso aumenta a possibilidade de que o fago possa ser usado para tratar o NASH”, diz Haslam.

A literatura médica não oferece evidências de que as pessoas com NAFLD se sintam bêbadas quando não bebem álcool, e os ratos com HiAlc não desenvolveram níveis mensuráveis ​​de álcool no sangue. Então, os pesquisadores decidiram também dar a esses roedores altas doses de glicose. Os níveis de álcool no sangue dispararam nos ratos, que se comportaram como se estivessem embriagados. Dar glicose ou frutose aos pacientes com DHGNA produziu grandes saltos nos níveis de álcool no sangue que controles saudáveis ​​não experimentaram. Este resultado sugere que administrar glicose oral associada a um teste de álcool no sangue pode levar ao diagnóstico de HiAlc K. pneumoniae e possivelmente até prever quais pacientes com DHGNA irão progredir para NASH. “Isso é muito intrigante e emocionante se confirmado em testes em humanos maiores”, diz Haslam.

Yuan e colegas relatam que o paciente inicial estudado se recuperou da síndrome de autocervejaria causada por bactérias depois que ele começou a tomar antibióticos e mudou sua dieta. Seu NASH também diminuiu. Sua equipe agora planeja estudar os micróbios intestinais de um grande grupo de pessoas, incluindo crianças, ao longo do tempo. “Queremos investigar por que algumas pessoas têm cepas de K. pneumoniae com alto teor alcoólico, enquanto outras não”, diz ela.

Diehl alerta que o novo estudo fala apenas de um subconjunto de pacientes com DHGNA. Mas ela prevê que “este trabalho atrairá muita atenção”.

Com informações da Biology

doi:10.1126/science.aaz5650